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Safety and Navigability Assessment of Ice Navigation in the Sea of Okhotsk

Research Project

Project/Area Number 22K04548
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 24020:Marine engineering-related
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

宇都 正太郎  北海道大学, 北極域研究センター, 特任教授 (40358396)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 泉山 耕  北海道大学, 北極域研究センター, 研究員 (40358403)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywordsオホーツク海 / 氷海船舶 / 航行安全性 / 可航性 / 氷抵抗 / 氷中出力 / 運航管理
Outline of Research at the Start

流氷期オホーツク海を対象として、2段階のアプローチにより航行限界を評価する手法を提案する。はじめに北極海向けに提案されたPOLARISのオホーツク海への適用性を検討し、安全性の観点から航行の可否を評価可能なシステムを提案する。可航性評価には船型及び氷況情報を入力として、船体に働く抵抗及び所要出力を推定するシステムを開発し、その精度及び適用範囲をオホーツク海における実船実験の結果を用いて総合的に検証する。これらの評価手法を用いることによって、安全性及び可航性を満足する航行限界を評価することが可能となり、流氷期オホーツク海における航行安全性の向上及び将来の適切な運航管理に貢献する。

Outline of Annual Research Achievements

近年、地球規模の環境変動に伴って北極海の海氷勢力が減退していることは良く知られている。オホーツク海の海氷も近年、減少傾向にあり、その流氷期における船舶交通量は限られているものの、今後の海氷勢力の変化によっては増加することも考えられる。また現在はごく一部の海域を除き行われていない流氷期の漁業活動も今後拡大する可能性がある。将来の船舶運航の拡大に伴う海難事故の発生及び油流出等による環境被害を未然に防ぐためには船舶の氷海域における航行限界を評価する手法を確立する必要がある。 一般に氷海域における船舶の航行限界は船体の強度に起因する構造安全性及び、船型及び搭載主機出力によって定まる運航性能上の限界(以下では可航性と呼ぶ)によって規定される。本研究では流氷期オホーツク海を対象として、構造安全性及び可航性評価の2段階のアプローチにより航行限界を評価する手法を提案することを最終的な目的とした。このうち前者はすでに北極海を対象とした船舶のリスク評価手法(POLARIS)が国際海事機関(IMO)によって提案されている。令和5年度は可航性評価手法の精度検証及び航行限界評価システムの提案を行った。具体的な研究業績を以下に示す。
・国際ジャーナル1編:抵抗推定手法の精度及び適用範囲をオホーツク海における実船実験の結果を用いて検証した結果を取りまとめて出版。
・安全性及び可航性を考慮した航行限界評価システムの枠組みを提案
・国際学会における成果発表3件
・国内学会における成果発表2件

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

研究業績の概要で述べたように最終的な成果目標である航行限界評価手法の枠組みを提案するとともに、国際ジャーナル1編、国際学会発表3件を行い、着実に成果を挙げている。モデル推定精度の検証データの取得を目的とした船上観測の実施を計画したが、直前に使用船舶に故障が発生し、航海がキャンセルされた。このため令和6年度に他のデータソースを用いて、モデルの更なる精度検証に取り組む予定である。

Strategy for Future Research Activity

令和6年度は引き続き船舶の氷海中抵抗・推進出力推定手法の精度検証を行い、必要に応じて改良を行う。その成果をもとに航行限界評価手法の最終化を試みる。さらに国際学会で研究成果を発表し、国際共同研究への発展の可能性を検討する。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Formulation and validation of resistance prediction scheme for ships in ice regime described in WMO egg code2024

    • Author(s)
      Shotaro Uto, Takatoshi Matsuzawa, Haruhito Shimoda, Daisuke Wako, Takenobu Toyota
    • Journal Title

      Cold Regions Science and Technology

      Volume: 221 Pages: 1-15

    • DOI

      10.1016/j.coldregions.2024.104159

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Feasibility and perspective of the Arctic shipping, today and future- - Navigability perspective -2024

    • Author(s)
      Shotaro Uto
    • Organizer
      第38回北方圏国際シンポジウム「オホーツク海と流氷」2024
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A New Framework of Navigability Assessment of Ships in Arctic Shipping Routes2024

    • Author(s)
      Shotaro Uto, Natsuhiko Otsuka
    • Organizer
      Arctic Frontiers 2024
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Navigability assessment of ships in ice using ice chart information2023

    • Author(s)
      Shotaro Uto, Takatoshi Matsuzawa, Koh Izumiyama, Natsuhiko Otsuka
    • Organizer
      23rd International Symposium on Port and Ocean Engineering Under Arctic Conditions
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ITTC Direct Power Methodに準拠した氷海船舶の推進出力推定法2023

    • Author(s)
      宇都正太郎, 松沢孝俊
    • Organizer
      日本船舶海洋工学会講演会論文集
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 船舶の氷中抵抗推定におけるIce chartの適用 第3報 耐氷船舶の速力・出力解析2023

    • Author(s)
      宇都正太郎、大塚夏彦
    • Organizer
      第39回寒地技術シンポジウム
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Preliminary Study of the Powering Method for Ships in Ice using WMO Egg Code Information2023

    • Author(s)
      Shotaro Uto
    • Organizer
      The 37th International Symposium on the Okhotsk Sea & Polar Oceans 2023
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Engineering Challenge toward Sustainable Use of Arctic Sea Route2023

    • Author(s)
      Shotaro Uto
    • Organizer
      Seventh International Symposium on Arctic Research
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] カメラ-LiDARフュージョンセンサの海氷観測への適用性に関する予備的検証2022

    • Author(s)
      宇都正太郎,泉山耕,岡田浩希,髙山喜央,案浦雅徳
    • Organizer
      雪氷研究大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 船舶の氷中抵抗推定におけるIce chartの適用 第2報 Ice chart情報の信頼性について2022

    • Author(s)
      宇都正太郎,泉史郎,松沢孝俊
    • Organizer
      第38回寒地技術シンポジウム
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Potential and Sustainability of International Transportation on the Northern Sea Route2022

    • Author(s)
      Natsuhiko Otsuka, Shotaro Uto
    • Organizer
      The 11th International Arctic Shipping Seminar
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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